Cách chọn pigtail quang để hàn vào ODF và khay hàn

Cách chọn pigtail quang đúng là khớp đủ 3 thông số với hệ thống đang có: loại connector (SC, LC, FC…), chuẩn mài UPC hay APC, và loại sợi Singlemode hay Multimode trùng với sợi của cáp chính. Chỉ cần lệch một trong ba, mối hàn có đẹp đến đâu thì cổng trên ODF vẫn không đạt suy hao. Bài viết dành cho kỹ thuật viên và nhà thầu đang chuẩn bị vật tư hàn vào ODF hoặc khay hàn, đi lần lượt từ tiêu chí chọn, dụng cụ, quy trình hàn đến cách kiểm tra mối hàn trước khi nghiệm thu.

Pigtail là gì và nằm ở đâu trong ODF?

Pigtail là đoạn sợi quang có sẵn connector ở một đầu, đầu còn lại để trần để hàn với sợi của cáp chính. Sau khi hàn, mối hàn nằm trong khay, còn connector của pigtail cắm vào adapter trên mặt ODF, tạo thành cổng chuẩn để đấu dây nhảy ra thiết bị.

So với việc lắp connector rời trực tiếp lên sợi cáp ngoài hiện trường, dùng dây nối quang pigtail có ưu điểm là mặt đầu connector đã được mài và kiểm tra từ nhà máy. Việc ngoài hiện trường chỉ còn là một mối hàn nóng chảy giữa hai sợi trần, thao tác quen thuộc với mọi đội có máy hàn.

Về vị trí, một sợi cáp chính cần đúng một pigtail. Một ODF 24 cổng dùng hết sẽ có 24 pigtail, 24 mối hàn nằm trong khay và 24 connector cắm vào adapter phía trước. Cách bố trí khay, adapter và đi sợi bên trong hộp được trình bày chi tiết trong bài hướng dẫn đấu nối ODF chi tiết từ A-Z.

Cách chọn pigtail quang theo loại connector như thế nào?

Connector của pigtail phải cùng loại với adapter đã lắp trên ODF hoặc khay: adapter SC thì pigtail SC, adapter LC thì pigtail LC. Đây là bước kiểm tra đầu tiên vì pigtail sai connector không cắm được vào adapter, và lỗi này chỉ lộ ra khi đã hàn xong, phải cắt bỏ cả mối hàn.

Cách làm an toàn là đọc mã adapter trên ODF trước khi đặt hàng pigtail, thay vì đoán theo thói quen của dự án cũ. Một số điểm cần để ý:

• SC: thân vuông, cài đẩy, phổ biến ở ODF thuê bao và tủ FTTH.
• LC: kích thước nhỏ, thường gặp ở ODF mật độ cao gắn rack và phía switch, module SFP.
• FC: khóa ren, còn gặp ở thiết bị đo và một số hệ thống viễn thông cũ.

Khi ODF và thiết bị đầu cuối dùng hai loại connector khác nhau, phần chuyển đổi nên nằm ở dây nhảy hai đầu khác loại, không nên đổi adapter trên ODF. Ưu nhược điểm từng loại có trong bài so sánh connector LC, SC, FC, ST.

Pigtail UPC hay APC: chọn chuẩn mài nào?

Chuẩn mài của pigtail phải trùng chuẩn mài của adapter và dây nhảy đi kèm. Theo tài liệu của Fluke Networks, mặt đầu APC được mài nghiêng 8 độ, còn UPC là mặt cong; cắm APC vào UPC làm lõi sợi không đối đầu nhau, suy hao rất cao và có thể làm hỏng mặt đầu connector.

Trên thực tế, hai chuẩn mài thường được phân biệt bằng màu thân connector: xanh lá cho APC, xanh dương cho UPC (singlemode). Đây là quy ước màu chung, nhưng vẫn nên đọc ký hiệu trên bao bì vì không phải nhà sản xuất nào cũng tuân thủ tuyệt đối.

• APC: hay gặp trong mạng PON/FTTH và hệ thống truyền hình cáp quang, nơi phản xạ ngược cần thấp.
• UPC: hay gặp trong mạng doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu, kết nối switch với switch.

Nếu một tuyến có cả hai chuẩn, cần đánh dấu rõ từng ODF và dùng dây nhảy chuyển APC–UPC đúng chỗ. Phân tích chi tiết hậu quả khi cắm lẫn có trong bài connector APC vs UPC: cắm lẫn có được không.

Chọn loại sợi pigtail khớp với cáp chính như thế nào?

Loại sợi của pigtail phải trùng loại sợi của cáp chính: cáp Singlemode hàn với pigtail Singlemode, cáp Multimode hàn với pigtail Multimode đúng chuẩn OM. Lý do là hai loại sợi có cùng đường kính vỏ 125 µm nên máy hàn vẫn nối được, nhưng lõi khác nhau quá xa nên ánh sáng thất thoát lớn tại mối hàn.

Số liệu từ tài liệu hãng Corning cho thấy rõ khác biệt này. Sợi Multimode 50/125 có lõi 50,0 ± 2,5 µm và vỏ 125,0 ± 1,0 µm (tài liệu PGSF002). Sợi Singlemode SMF-28 Ultra có đường kính trường mode 9,2 ± 0,4 µm tại 1310 nm. Lõi Multimode rộng gấp khoảng 5 lần vùng dẫn sáng của sợi Singlemode, nên hàn lẫn hai loại không thể cho mối hàn đạt chuẩn nghiệm thu.

Với hệ thống Multimode trong tòa nhà, nên đặt sẵn dây nối quang pigtail multimode cùng chuẩn OM với cáp trục, vì OM3 và OM4 khác nhau về băng thông chứ không khác về đường kính lõi.

Cần chuẩn bị dụng cụ gì để hàn pigtail vào ODF?

Bộ dụng cụ tối thiểu gồm máy hàn quang, dao cắt sợi, kìm tuốt sợi, cồn isopropyl với khăn không xơ, ống co nhiệt bảo vệ mối hàn và khay chứa mối hàn trong ODF. Thiếu dao cắt tốt hoặc ống co nhiệt đúng cỡ là hai nguyên nhân phổ biến khiến mối hàn phải làm lại.

• Máy hàn quang: căn chỉnh và nung chảy hai đầu sợi trần.
• Dao cắt sợi: tạo mặt cắt phẳng, vuông góc. Mặt cắt nghiêng hoặc mẻ làm mối hàn suy hao cao ngay cả khi máy căn chỉnh tốt.
• Kìm tuốt sợi 3 lỗ: mỗi lỗ tuốt một lớp. Ví dụ kìm Miller FO103-T có lỗ cho vỏ ngoài 1,6–3 mm, lỗ cho lớp đệm 600–900 µm và lỗ cho lớp phủ 250 µm. Lớp sợi aramid (Kevlar) trong pigtail vỏ 2–3 mm được cắt bằng kéo chuyên dụng, không tuốt bằng kìm.
• Cồn isopropyl và khăn không xơ: lau sợi trần sau khi tuốt, trước khi cắt.
• Ống co nhiệt bảo vệ mối hàn: chọn theo độ dài khay. Theo bảng của Fujikura, ống FP-03 dài 60,5 mm và ống FP-04 dài 40,5 mm, cùng dùng cho sợi có lớp phủ từ 0,25 đến 0,9 mm.
• Khay hàn quang: giữ mối hàn và sợi dư đúng bán kính uốn.

Nên kiểm tra độ dài ống co nhiệt khớp với rãnh trong khay trước khi ra công trình. Ống 60 mm không nằm vừa rãnh 40 mm, và ngược lại ống ngắn cần độ dài cắt sợi ngắn hơn.

Quy trình hàn pigtail vào ODF gồm những bước nào?

Quy trình chuẩn có 7 bước: kiểm tra pigtail, luồn ống co nhiệt, tuốt và lau sợi, cắt sợi, hàn, co nhiệt rồi xếp mối hàn vào khay, cuối cùng cắm connector vào adapter. Thứ tự này giúp không quên ống co nhiệt, lỗi khiến phải cắt bỏ mối hàn vừa làm.

1. Kiểm tra pigtail đúng connector, chuẩn mài, loại sợi; đánh số pigtail theo thứ tự cổng trên ODF.
2. Luồn ống co nhiệt vào một trong hai sợi trước khi tuốt.
3. Tuốt lớp đệm và lớp phủ của pigtail, tuốt sợi của cáp chính, lau sạch bằng cồn isopropyl.
4. Cắt phẳng cả hai đầu sợi bằng dao cắt, không để đầu sợi chạm vào bất kỳ bề mặt nào sau khi cắt.
5. Đặt sợi vào máy hàn, hàn và đọc giá trị suy hao ước tính trên màn hình.
6. Kéo ống co nhiệt về giữa mối hàn, co nhiệt, đặt vào rãnh khay và cuộn sợi dư đúng bán kính.
7. Vệ sinh connector, cắm vào adapter tương ứng và ghi nhãn cổng.

Với ODF nhiều sợi, nên đi theo thứ tự màu sợi của cáp. Theo bảng màu TIA-598, 12 sợi đầu lần lượt là xanh dương, cam, xanh lá, nâu, xám, trắng, đỏ, đen, vàng, tím, hồng, xanh ngọc. Ghép cổng ODF theo đúng thứ tự này giúp tra cứu và sửa chữa sau này nhanh hơn nhiều. Các thao tác chi tiết của máy hàn có trong bài quy trình hàn cáp quang chuẩn kỹ thuật.

Lưu ý an toàn: không nhìn vào đầu sợi hoặc connector khi đầu bên kia có thể đang nối với thiết bị phát. Ánh sáng 1310 nm và 1550 nm là hồng ngoại, mắt không thấy nhưng vẫn có thể gây hại. Mảnh sợi vụn sau khi cắt cần bỏ vào hộp đựng riêng, không để rơi trên bàn hoặc quần áo.

Bảo quản pigtail trước khi thi công ra sao?

Pigtail nên để nguyên trong túi kín và giữ chụp bảo vệ trên connector cho đến lúc cắm vào adapter. Bụi bám lên mặt đầu connector là nguyên nhân phổ biến làm cổng suy hao cao dù pigtail không lỗi, và loại lỗi này rất khó nhận ra bằng mắt thường.

Một số thói quen nên áp dụng trong kho và ngoài công trình:

• Không tháo chụp bảo vệ khi chưa đến bước cắm vào adapter.
• Không cuộn pigtail chặt hoặc gập gãy góc để nhét vào thùng đồ nghề.
• Ghi lô hàng trên túi để khi cần đối chiếu kết quả đo có thể truy ra nguồn gốc.

Trước khi cắm, luôn vệ sinh connector quang bằng dụng cụ chuyên dụng, kể cả với pigtail mới mở túi.

Những sai lầm nào hay gặp khi chọn và dùng pigtail?

Trong cách chọn pigtail quang, bốn lỗi lặp lại nhiều nhất là chọn sai chuẩn mài, không đánh số pigtail theo cổng, chọn độ dài không tính đến khay, và chỉ tin giá trị suy hao ước tính trên máy hàn. Cả bốn đều làm tốn thời gian hàn lại hoặc tra lỗi sau khi bàn giao.

• Đặt hàng theo thói quen, không đọc mã adapter: dự án trước dùng SC/UPC không có nghĩa dự án này cũng vậy, nhất là khi chuyển từ mạng doanh nghiệp sang FTTH.
• Không đánh số pigtail theo cổng: ODF vài chục sợi mà không ghi nhãn thì mỗi lần sửa chữa phải dò lại từng sợi.
• Pigtail quá dài so với khay: sợi dư phải cuộn nhiều vòng, cuộn chật dưới bán kính cho phép sẽ tăng suy hao uốn cong về lâu dài.
• Coi số trên máy hàn là kết quả nghiệm thu: đây chỉ là giá trị ước tính, xem mục kế tiếp.

Kiểm tra chất lượng mối hàn pigtail như thế nào?

Mối hàn pigtail cần được đo bằng OTDR từ hai đầu tuyến rồi lấy trung bình, sau đó đo tổng suy hao từng sợi bằng nguồn phát và máy đo công suất quang. Giá trị trên máy hàn chỉ là ước tính từ hình ảnh căn chỉnh, không thay thế được phép đo thực tế.

Tài liệu của AFL về máy hàn Fujikura giải thích rằng độ chính xác của phép ước tính phụ thuộc vào hệ quang học của máy, và máy căn chỉnh theo vỏ thường ước tính kém hơn máy căn chỉnh theo lõi. Vì vậy số 0,02 dB trên màn hình không đồng nghĩa mối hàn thật sự 0,02 dB.

Khi cáp chính là G.652.D còn pigtail là sợi chống uốn G.657 (hoặc ngược lại), EXFO lưu ý OTDR đo một chiều có thể hiện “gainer”, tức mối hàn trông như tăng công suất. Đo từ hai đầu và lấy trung bình sẽ loại bỏ sai lệch này.

Các giới hạn trên do Fluke Networks tổng hợp từ TIA-568 là mức tối đa cho phép. Fluke cũng lưu ý connector tốt thực tế thường chỉ khoảng 0,2–0,5 dB, nên một cổng chạm gần 0,75 dB vẫn đáng kiểm tra lại.

Câu hỏi thường gặp

Pigtail khác dây nhảy quang ở điểm nào?

Pigtail chỉ có connector ở một đầu, đầu kia để trần để hàn vào sợi cáp. Dây nhảy quang (patch cord) có connector ở cả hai đầu, dùng để nối hai cổng đã có adapter mà không cần hàn.

Có thể cắt đôi dây nhảy quang để làm pigtail không?

Về kỹ thuật có thể, vì mỗi nửa dây nhảy là một đoạn sợi có connector ở một đầu. Cần lưu ý dây nhảy thường có vỏ 2–3 mm, khi đưa vào khay ODF sẽ chiếm chỗ hơn pigtail sợi đệm 0,9 mm, nên kiểm tra không gian khay trước khi làm.

Mỗi ODF cần bao nhiêu pigtail?

Số pigtail bằng số sợi cáp cần kết cuối tại ODF đó, mỗi sợi một pigtail. Nên dự phòng thêm 1–2 pigtail cho mỗi đợt thi công để thay ngay khi có mối hàn hỏng hoặc connector bẩn không làm sạch được.

Mối hàn pigtail suy hao cao thì xử lý thế nào?

Trước tiên kiểm tra lại mặt cắt của cả hai sợi và lưỡi dao cắt, vì mặt cắt xấu là nguyên nhân hay gặp nhất. Nếu hàn lại vẫn cao, kiểm tra hai sợi có cùng loại không, điện cực máy hàn có cần thay không, và đo OTDR hai chiều để loại trừ hiện tượng gainer.

Cần tư vấn cách chọn pigtail quang đúng connector, chuẩn mài và loại sợi cho ODF của dự án, liên hệ TCNET qua hotline 028.6285.0999 hoặc email duan@mangthanhcong.vn.